package com.hunttown.mes.common.iot;

import com.hunttown.mes.common.utils.FormatUtils;
import com.hunttown.mes.common.utils.StringUtils;

import java.math.BigDecimal;

/**
 * @title: Iot相关工具类
 * @author: wangjunfu
 * @date: 2020年10月21日 8:32
 * @description:
 */
public class IotUtils {

    /**
     * 组合电力规约97版命令（顺序：低前高后）
     * 格式：68 {表号} 68 01 02 {数据标识} {CS验证码} 16
     *
     * @param meter    电表号
     * @param signCode 数据标识
     * @return 完整命令
     */
    public static String GetIEC97Command(String meter, String signCode) {

        if (StringUtils.isBlank(meter) || StringUtils.isBlank(signCode)) {
            return null;
        }

        //组装电表号
        meter = assembleMeter(meter);

        //region 组装数据标识码
        //默认是标准数据标识码：3355（高前低后），需要组装成+33H（低前高后）
        signCode = signcodeToCode33H(signCode);
        //endregion

        //region 普通命令
        //格式：68 {表号} 68 01 02 {数据标识} {CS验证码} 16
        String command = String.format("68%s680102%s", meter, signCode);
        //endregion

        //region 分闸和合闸命令
        if (signCode.equals("8866") || signCode.equals("99CC")) {
            command = String.format("68%s6804085BF333333333%s", meter, signCode);
        }
        //endregion

        //region 计算VCS码
        command = command.replace(" ", "");
        String[] arr = new String[command.length() / 2];
        for (int i = 0; i < command.length(); i = i + 2) {
            arr[i / 2] = command.substring(i, i + 2);
        }
        String vcs = GetIECVCS_2Scale(arr);
        //endregion

        command = command + vcs + "16";

        return command;
    }

    //组合电力规约2007版命令（顺序：低前高后）
    public static String GetIEC2007Command(String meter, String signCode) {
        //组装电表号
        meter = assembleMeter(meter);

        //组装数据标识码
        //默认是标准数据标识码：3355（高前低后），需要组装成+33H（低前高后）
        signCode = signcodeToCode33H(signCode);

        //普通命令
        //格式：68 {表号} 68 11 04 {数据标识} {CS验证码} 16
        String command = String.format("68%s681104%s", meter, signCode);

        //计算VCS码
        command = command.replace(" ", "");

        String[] arr = new String[command.length() / 2];
        for (int i = 0; i < command.length(); i = i + 2) {
            arr[i / 2] = command.substring(i, i + 2);
        }

        String vcs = GetIECVCS_2Scale(arr);
        command = command + vcs + "16";

        return command;
    }

    //组装电表号
    private static String assembleMeter(String meter) {

        //表号超过12位说明不是电能表设备
        if (meter.length() > 12) {
            return null;
        }

        //表号不够12位，左侧补零
        if (meter.length() < 12) {
            meter = String.format("%012d", Long.parseLong(meter));
        }

        //重新排列后的电表号
        StringBuilder newMeter = new StringBuilder();

        //按照低前高后的顺序重新排列
        for (int i = 0; i < meter.length(); i = i + 2) {
            newMeter.insert(0, meter.substring(i, i + 2));
        }

        return newMeter.toString();
    }

    /**
     * 计算CS校验码
     * 获取计算结果的最后两位
     *
     * @param VCS 十六进制码数组
     * @return CS校验码
     */
    private static String GetIECVCS_2Scale(String[] VCS) {
        int sum = 0;

        for (String str : VCS) {
            sum += Integer.parseInt(str, 16) % 256;
        }

        String hex = Integer.toHexString(sum);

        if (hex.length() == 1) {
            hex = "0" + hex;
        }

        if (hex.length() > 2) {
            hex = hex.substring(hex.length() - 2, hex.length());
        }

        return hex.toUpperCase();
    }

    /**
     * 数据标识转化（+33H）
     * signcode：高前低后
     * code33H：低前高后
     *
     * @param signcode 标准数据标识
     * @return 33H数据标识
     */
    public static String signcodeToCode33H(String signcode) {
        if (StringUtils.isBlank(signcode)) {
            return "";
        }

        //如果位数是奇数，则前面补0成偶数
        if (signcode.length() % 2 == 1) {
            signcode = "0" + signcode;
        }

        signcode = signcode.replace(" ", "");
        StringBuilder lastRes = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < signcode.length(); i = i + 2) {
            String sub = signcode.substring(i, i + 2);
            sub = FormatUtils.hexAdd(sub, "33");

            //由于原数据是：高前低后，所以组合的时候要往前面加
            lastRes.insert(0, sub);
        }

        return lastRes.toString();
    }

    /**
     * 数据标识转化（-33H）
     * signcode：高前低后
     * code33H：低前高后
     *
     * @param code33H 33H数据标识
     * @return 标准数据标识
     */
    public static String code33HToSigncode(String code33H) {
        if (StringUtils.isBlank(code33H)) {
            return "";
        }

        code33H = code33H.replace(" ", "");
        StringBuilder lastRes = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < code33H.length(); i = i + 2) {
            String sub = code33H.substring(i, i + 2);
            sub = FormatUtils.hexSub(sub, "33");

            //由于原数据是：低前高后，所以组合的时候要往前面加
            lastRes.insert(0, sub);
        }

        return lastRes.toString();
    }

    /**
     * 16位CRC计算方式
     *
     * @param code 代码
     * @return 4位大写CRC
     */
    public static String GetCRC16(String code) {
        //ModBus 通信协议的 CRC ( 冗余循环校验码含2个字节, 即 16 位二进制数。
        //CRC 码由发送设备计算, 放置于所发送信息帧的尾部。
        //接收信息设备再重新计算所接收信息 (除 CRC 之外的部分）的 CRC,
        //比较计算得到的 CRC 是否与接收到CRC相符, 如果两者不相符, 则认为数据出错。

        //1) 预置 1 个 16 位的寄存器为十六进制FFFF(即全为 1) , 称此寄存器为 CRC寄存器。
        //2) 把第一个 8 位二进制数据 (通信信息帧的第一个字节) 与 16 位的 CRC寄存器的低 8 位相异或, 把结果放于 CRC寄存器。
        //3) 把 CRC 寄存器的内容右移一位( 朝低位)用 0 填补最高位, 并检查右移后的移出位。
        //4) 如果移出位为 0, 重复第 3 步 ( 再次右移一位); 如果移出位为 1, CRC 寄存器与多项式A001 ( 1010 0000 0000 0001) 进行异或。
        //5) 重复步骤 3 和步骤 4, 直到右移 8 次,这样整个8位数据全部进行了处理。
        //6) 重复步骤 2 到步骤 5, 进行通信信息帧下一个字节的处理。
        //7) 将该通信信息帧所有字节按上述步骤计算完成后,得到的16位CRC寄存器的高、低字节进行交换。
        //8) 最后得到的 CRC寄存器内容即为 CRC码。

        byte[] bytes = code.getBytes();

        int CRC = 0x0000ffff;
        int POLYNOMIAL = 0x0000a001;

        int i, j;
        for (i = 0; i < bytes.length; i++) {
            CRC ^= (int) bytes[i];
            for (j = 0; j < 8; j++) {
                if ((CRC & 0x00000001) == 1) {
                    CRC >>= 1;
                    CRC ^= POLYNOMIAL;
                } else {
                    CRC >>= 1;
                }
            }
        }

        //高低位转换，看情况使用（譬如本人这次对led彩屏的通讯开发就规定校验码高位在前低位在后，也就不需要转换高低位)
        //CRC = ( (CRC & 0x0000FF00) >> 8) | ( (CRC & 0x000000FF ) << 8);
        return Integer.toHexString(CRC).toUpperCase();
    }

    /**
     * 字符串异或算法
     *
     * @param message 要异或的字符串
     * @param chr     异或字符
     * @return 结果
     */
    public static String ExclusiveOr(String message, char chr) {
        char[] chars = message.toCharArray();
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
            chars[i] = (char) (chars[i] ^ chr);
        }
        return new String(chars);
    }

    //计算十六进数据（低前高后）
    public static BigDecimal computHexData(String dataHex, Integer point) {

        //1.将dataHex做减33H
        StringBuilder lastRes = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < dataHex.length(); i = i + 2) {
            String sub = dataHex.substring(i, i + 2);
            sub = FormatUtils.hexSub(sub, "33");

            //由于原数据是：低前高后，所以组合的时候要往前面加
            lastRes.insert(0, sub);
        }
        double lastData = Integer.parseInt(lastRes.toString());

        //2.计算小数位
        lastData = lastData * Math.pow(10, -point);

        return BigDecimal.valueOf(lastData);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //String cmd = getIEC97Command("4567", "43 C3");
        //System.out.println(cmd);

        //System.out.println(signcodeToCode33H("9010"));
        //System.out.println(code33HToSigncode("43 C3"));

        System.out.println("数据1：" + computHexData("A54733B6", 0));
        System.out.println("数据2：" + computHexData("A54733B6", 1));
        System.out.println("数据3：" + computHexData("A54733B6", 2));

        System.out.println("数据1：" + computHexData("A5473333", 0));
        System.out.println("数据2：" + computHexData("A5473333", 1));
        System.out.println("数据3：" + computHexData("A5473333", 2));

        System.out.println(Math.pow(10, -0));
        System.out.println(Math.pow(10, -1));
        System.out.println(Math.pow(10, -2));
        System.out.println(Math.pow(10, -3));
        System.out.println(Math.pow(10, -4));
        System.out.println(Math.pow(10, 0));
        System.out.println(Math.pow(10, 1));
        System.out.println(Math.pow(10, 2));
        System.out.println(Math.pow(10, 3));
        System.out.println(Math.pow(10, 4));
    }
}
